粤教版高中物理必修第二册第五章牛顿力学的局限性与相对论初步第二节相对论时空观第三节宇宙起源和演化课件（30页）+学案（有解析）

(课件网) 第二节　相对论时空观　 第三节　宇宙起源和演化 　　　　 第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步 1．了解狭义相对论的基本假设、同时性的相对性、时间延缓、长度收缩。　 2．认识牛顿力学时空观和相对论时空观的区别。　 3．知道时空弯曲。　 4．了解科学理论的相对性，体会科学理论是不断发展和完善的。　 5．了解古、近现代宇宙模型。 素养目标 知识点一　狭义相对论的基本假设 情境导入　伟大的科学家爱因斯坦提出了认知宇宙的全新理论，他为我们展现了一个更加奇妙的宇宙，那里不仅有着多维时空，而且还拥有着虫洞和弯曲时空。你知道这是什么理论吗？ 提示：相对论 自主学习 教材梳理　(阅读教材P123完成下列填空) 1．相对性原理：在所有的惯性参考系中，一切物理规律都是_____的。 2．光速不变原理：在所有的惯性参考系中，测得的真空中的光速都_____。 相同 相同 师生互动　任务1.当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与牛顿力学的结论有没有区别？ 提示：没有区别 任务2.相对论有没有否定牛顿力学？学习牛顿力学还有没有意义？ 提示：相对论并没有否定牛顿力学，牛顿力学是相对论在一定条件下的特殊情形。 课堂探究 　 　(多选)对狭义相对论的理解下列正确的是 A．在不同惯性系中，基本的物理规律可能是不同的 B．在不同惯性系中，光在真空中的传播速度均相同 C．狭义相对论适合于任何惯性系，即适合于一切物体 D．狭义相对论只涉及惯性系 例1 √ √ 根据相对论的观点，在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的，A错误；在一切惯性系中，光在真空中的传播速度都相等，B正确；狭义相对论适合于无加速度的惯性系，并不是适合于一切物体，C错误；狭义相对论只涉及惯性系，D正确。 返回 知识点二　时空相对性　时空弯曲 情境导入　(1)一对孪生兄弟，其中一个在做了长时 间的宇宙旅行之后归来，发现留在地球上的兄弟变 得比自己要老———这就是爱因斯坦相对论中的“孪 生子悖论”。这说明地球上的人在观测高速运动的 物体时，时间发生了什么变化？ 提示：时间变慢了　 (2)一个球体相对于我们加速运动时， 其高度不变，但我们观测到其长度发 生了变化，试总结其变化规律。 提示：速度越大，长度越短 自主学习 不同时的 相同 相对运动 不变 4．时空弯曲 (1)根据广义相对论，物质的引力场会使光线_____，引力场越强，光线弯曲越厉害。 (2)广义相对论告诉我们，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程也存在差别，也可以说_____发生了弯曲。 弯曲 时间 师生互动　牛顿力学认为时间、空间是脱离物质而存在的。相对论则认为有物质才有时间和空间。“尺缩钟慢”效应说明哪种说法才是正确的？ 提示：相对论 课堂探究 　 　A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vA>vB，在地面上的人观察到的结果正确的是 A．火箭A上的时钟走得最快 B．地面上的时钟走得最快 C．火箭B上的时钟走得最快 D．火箭B上的时钟走得最慢 例2 √ 探究归纳 钟慢效应 时钟相对于观察者运动时，观察者会看到它变慢(与时钟相对于观察者静止时比较)了，运动速度越快，效果越明显，即运动着的时钟要变慢。 1．时间延缓效应的理论依据是光速不变原理。 2．时间延缓效应是时空的一种属性，在运动参考系中的时间节奏变缓慢了。 3．日常生活中的时间延缓效应可以忽略，但在运动速度接近光速时，其影响比较大。 　 　惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是 例3 √ 由相对论知识可知运动方向上的边长变短，即x轴方向的边长变短；垂直运动方向的边长不变，即y轴方向的边长不变，故C正确。 探究归纳 尺缩效应 一个物体相对于观察 ... ...